智能寝室安全监控系统设计——以某技师学院寝室为例

王树栋，高 伟

吉林省人力资源技师学院，吉林 长春 130217

0 引言

近年来，高效寝室的安全备受人们关注。在这种社会大环境下，各大学校致力采取相关措施优化校园安全监控，取得了一定的成效，但整体仍有待改进。随着人工智能（AI）和机器学习（ML）的兴起，基于智能监控系统形成的集成化监控，配备了支持AI的智能视频分析应用程序的智能监控设备，可用于各种应用场景。基于此，文章以某技师学院为例，针对智能寝室安全监控系统展开了分析与设计，为学校寝室安全管理工作提供技术参考。

1 整体设计思路

所设计的智能寝室安全监控系统由监控主系统与监控子系统构成，学院寝室值班室为集中监控中心，每一间寝室都属于一个子系统。在设计与安装智能寝室安全监控系统时，需要在寝室内结合各种监控项目，设置传感器，促使传感器运行，捕捉寝室内人员、贵重物品及烟雾信息，从而实现对学院寝室的实时、动态监控。

2 系统功能模块设计

系统硬件以模块化为主要理念，每一模块与模块间都独立存在、独立运行，便于后期扩展和优化。同时，系统积极应用现代科学技术，通过整合通信技术与传感技术，有效监控学院寝室动态，收集可靠信息，从而根据相关信息拟定管理方案，以全方位保障学院寝室与学生的安全。主监控系统在检测管理软件辅助下，即可正常运作，发挥监控寝室安全状态的功能，因此不再赘述。监控中心采用ARM9三星S3C2440处理器，这类处理器技术性能较强，在运作过程中不会过度产生功耗，便于接收传感器的信号。

（1）烟雾检测模块。在各个公共场所，烟雾检测模块的应用相对广泛，在防范火灾等方面发挥了重大作用。在系统中设置烟雾检测模块，如果烟雾浓度偏高，超出预定标准值，监控器会及时接收来自传感器的信号，并展开系统分析，向管理人员发送声光报警信号，提示管理人员学院寝室内存在预警危险，进而为管理人员安全管理学院寝室带来便利，及时遏制安全事故的发生[1]。

（2）入侵检测模块。①门防检测。为了全面保障寝室学生的安全，减少错误率，门防检测模块采取双键传感器，这种传感器由微波传感器和红外传感器组成，检测效果良好，数据更精准。当这两种传感器信号经过非门处理后，相关传感器就会自动接收信号，并发出报警请求，从而为门防检测带来双重保障，避免出现错误报警现象。②窗户检测。据了解，技师学院学生寝室门窗防盗措施仍有待完善，部分寝室未安置防盗窗，为寝室安全埋下了隐患。为了避免有人从窗户处非法侵入寝室侵害学生，造成学生人身安全及财产受损，可通过智能寝室安全监控系统在窗户上安置玻璃破碎传感器，如果出现玻璃破碎问题，传感器会即时接收到信号，发出警报。在这种情况下，监控主系统会快速反应，提醒安全管理人员赶往现场，增强寝室的安全性。

（3）贵重物品出入检测模块。在检测是否存在贵重物品出入情形时，需要应用RFID技术，对学生携带贵重物品进出寝室进行全面监控，实时提供预警信号。同时，需要在学院寝室门口处安置RFID读写器，如果RFID标签进入磁场范围，读写器便会第一时间掌握相应信号，高效传递信息，确保监控器完整接收信号[2]。

（4）声光报警模块。声光报警模块的监控范围非常广泛，无论是烟雾浓度超标，或有人出入寝室，贵重物品异常出入等，均会通过寝室内蜂鸣器发出光亮警报、声音警报，全面保障寝室的安全。通过主监控系统输入密码，即可有效解除警报。

（5）感应门襟模块。因为技师学院学生统一使用校园一卡通系统，所以寝室安全门禁系统也可采用这一系统，避免浪费现有资源。在寝室入口处添加读卡器，读卡器通过固定频率发出电磁波，频率约为13.56 MHz。在学生持卡走进读卡器电磁波辐射范围时，会触动感应卡线圈，向读卡器发射信号，最终将信号信息存输到门禁服务器上，由门禁服务器比对数据库信息与卡号。

（6）环境检测与数据采集。在每一间寝室内设置烟雾传感器、温度传感器、光照传感器、火焰传感器和智能电表，确保各传感器与智能电表节点紧密连接，节点布置在寝室中的适合位置上，以保证其能全面监测寝室内部环境。如果寝室楼层偏高，可发挥路由器的优势，实现远距离传递数据[3]。传感器数据与电表数据通过节点与路由器传输，最终发送至协调器。协调器放置在寝室管理员办公室内，协调器经串口与计算机连接，在监控界面上显示有关数据。

（7）无线监测模块。传统的有线监控系统需要耗费大量成本，并且需要花费一定时间与人力布置线路，通过有线线路传输信号，信号会逐步减弱，缺少稳定性。智能寝室安全监控系统采取无线传输模块，从而有效解决信号在传输中被削弱的问题。此外，无线监测模块可以减少在寝室内走线的困扰，并可以提升传感器信号输出强度，保障信号精准度与稳定性。

（8）局域网构建。在技师学院内，存在若干个寝室，为了保障每一个寝室的数据资源都可以共享，需要建构局域网，可采取星形网络拓扑结构布置局域网线路，采用交换机、集线器、客户机等网络结构，在中间连线部位则需采取非屏蔽超五类双绞线[4]。

（9）电源模块。在具体设计寝室安全监控系统时，可采取5 V直流供电电源，通过电压调节器作用，将电压调节为3.3 V或1.8 V。同时，适时调节不同量级电容，进一步避免干扰。另外，安装LED可有效显示电源状态。

3 系统程序设计

为了保障学院寝室安全监控系统结构的稳定性，可采取模块化设计理念，以保障每一模块均可独立通信，且模块与模块间不会产生制约影响。在具体设置监控系统程序时，主要涉及两大模块，即搭建操作系统软件平台和各功能系统程序设计。为了全方位保障安全监控系统所收集的信息的可靠性以及传输信息的实时性，采取执行率较高、功能较强、内核偏小、应用过程更便捷的Linux操作系统。

（1）寝室分监控中心程序设计。学院寝室分监控中心的主要功能是收集和处理信息，分析烟雾传感器、人员进出、贵重物品出入检测情况等，并作出正确判断[5]。

（2）楼管集中监控中心软件设计。楼管集中监控中心的主要工作任务在于接收信息，掌握烟雾传感器、人员进出信息等，并将这些信息显示在人机界面上，安全储存各类信息并有效处理，为管理人员及时处理安全隐患提供支持。

4 系统维护建议

对智能寝室安全监控系统进行维护与更新，有助于确保安全监控系统切实发挥应有效用。

（1）建立操作人员管理制度。首先，创建完备的安全监控系统操作人员管理机制。在相关人员上岗前，需要进行岗前考核，只有考评结果合格者才可持证上岗。其次，在上级下达任务后，需要学院寝室管理部门督促各岗位职工认真完成工作，并科学规范值班方案，防止安全监控系统在节假日期间突发故障，从而实现全面安全防范的目标。

（2）重视安全监控系统的运行维护。随着时代不断发展，技术不断革新，在设计寝室安全监控系统后，需要具体系统操作人员按照材料安防设备维修手册，定期针对安全监控系统展开维修工作。学院公寓管理部门要重视安全监控系统基础设施配置，并投入充足的专项经费，以保障日常维护资金开销，促使寝室安全监控系统正常运转，且长久使用。

5 结束语

综上所述，智能寝室安全监控系统不存在布线障碍问题，可保障监控信息准确性、实时性，最大化保护学生隐私。同时，该系统具有低功耗、高拓展性等特点，可全面维护学校寝室安全。但是，在具体使用时，仍需结合实际状况，针对硬件电路加以改进与优化，以保障智能化寝室安全监控系统更完善，进而保障寝室学生的人身及财产安全。